辽宁省自然科学基金(20082171)
- 作品数：4 被引量：20H指数：2
- 相关作者：于宏海张永顺郭东明姜生元王殿龙更多>>
- 相关机构：大连理工大学北华大学更多>>
- 发文基金：辽宁省自然科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术更多>>
- 新型肠道胶囊式微型机器人的运动特性被引量：13
- 2009年
- 提出一种胶囊微机器人的外旋转磁场驱动方法,原理是以径向磁化瓦状多磁极构成的圆筒形NdFeB永磁体为外驱动器,以胶囊微机器人内嵌同磁极结构NdFeB永磁体为内驱动器,通过外驱动器旋转产生旋转磁场的磁机耦合作用,形成内嵌驱动器对胶囊微机器人的驱动力矩,在胶囊表面螺旋与流体形成的动压力作用下,实现胶囊微机器人在肠道内旋进。首先介绍胶囊微机器人系统的结构,然后根据雷诺和Navier-Stokes方程建立管道环境内胶囊微机器人的运动数学模型,对其螺旋参数与速度的关系进行理论与试验研究,并发现了临界间隙现象。试验表明,该胶囊微机器人具有驱动力矩大、适合大粘度液体封闭管道内行走等特点,在人体肠道和血管内具有很好的应用前景。
- 张永顺于宏海阮晓燕王楠郭东明
- 关键词：旋转磁场运动特性
- 肠道内可变直径胶囊机器人的动态特性被引量：2
- 2009年
- 提出一种以外旋转磁场驱动的具有径向间隙自补偿功能的可变径胶囊机器人,研制了外旋转磁场驱动装置和可变径胶囊机器人样机,建立了胶囊机器人在柔弹性环境内的径向动平衡方程和机器人运动方程,对胶囊机器人在柔弹性壁和刚性壁流体环境内的动态特性进行了比较分析,理论与试验研究表明变径胶囊机器人在柔弹性管和刚性管内具有几乎相同的动态驱动特性.在径向间隙自补偿功能作用下,显著提高了胶囊机器人外表面螺旋肋处的流体动压力、推力和胶囊机器人的管径适应性,通过旋转磁场转速的调整,实现了机器人推力与速度的控制.该新型胶囊机器人具有适合柔弹性管壁内驱动的特点,在人体肠道复杂环境内的介入医疗领域具有良好的应用前景.
- 张永顺姜生元张学文于宏海王殿龙郭东明
- 胶囊式微型机器人的启动特性
- 2010年
- 提出一种采用非接触式旋转磁场驱动的具有径向间隙补偿功能的胶囊式微型机器人结构模型,分析了微型机器人在流体中的运动学特性,根据轴向推进力随间隙的增大而显著减小的现象,研究了机器人的启动特性,理论分析和实验表明,通过机器人径向间隙自补偿特性,可以减小动压油膜的厚度,实现推力与运动的控制,并能显著提高微型机器人的行走性能。
- 卢杰姜生元张永顺于宏海郭东明
- 肠道内变径胶囊微机器人空间磁力矩特性被引量：6
- 2009年
- 提出一种以相邻异向径向磁化瓦状多磁极组成的圆筒式永磁体为外驱动器,以胶囊机器人内嵌同磁极结构永磁体为内驱动器,在外驱动器旋转磁场的磁机耦合作用下,驱动变径胶囊机器人在肠道内旋进的驱动控制方法.根据等效磁荷法建立了偏心状态下磁驱动力矩普遍性数学模型,对驱动力矩与驱动器磁极结构参数的特性进行了研究,试验表明该驱动方法具有驱动力矩大、安全可靠等优点,变径胶囊机器人由径向间隙自补偿,显著提高了在肠道内的驱动能力,该磁驱动系统在人体肠道内具有良好的医学应用前景.
- 张永顺岳明郭东明王殿龙于宏海姜生元张学文
